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表面活性剂的原理-氟碳

来源:百度百科 点击次数:65 发表时间:2019-12-30

       
                                                               
       可以显著降低在非常低的浓度下溶剂的表面张力的物质被称为表面活性剂。氟碳表面活性剂是特种表面,最重要的表面活性剂类型是烃类表面活性剂烃链中的氢原子,全部或部分被氟原子取代,即氟碳链取代烃链,因此表面活性剂中的非极性基不仅有疏水性质而且独具疏油的性能。

 
       众所周知,表面活性剂通常由极性基团(亲水基团)和非极性基团(疏水基团)组成。普通表面活性剂的非极性基团为碳氢链,而氟碳表面活性剂的非极性基团为氟碳链,即碳氢链中的氢原子部分或全部被氟原子取代。但极性基团的结构无明显差异。因此氟碳表面活性剂是分子中非极性基团的表面活性剂,用氟碳链取代烃链。
 
       氟碳表面活性剂分为阴离子、阳离子、非离子、两性氟碳表面活性剂,以及其他类型的氟碳表面活性剂如含硅氟碳表面活性剂、混杂型表面活性剂、长链型表面活性剂和无亲水基氟碳表面活性剂等。氟碳表面活性剂广泛应用于合成洗涤剂、化妆品、食品、橡胶、塑料、油墨等行业。在感光材料中,主要用作润湿剂、乳化剂、抗静电剂等。同时还可以作为消防灭火剂的添加剂,油墨添加剂,用于石油开采、纺织印染、纸张皮革处理、环保农药、合成树脂、高档涂料等等,织物是由纤维与纤维通过分子间的范德华力以及氢键等作用力重叠交织而成,由于纤维本身多孔性,加上纤维与纤维间的空隙,在织物表面的纤维内部存在着许多“毛细管”,很容易被液体所湿润,由表面物理化学的一般理论可知,当液体的临界表面张力大于接触面的表面能时就不会润湿。
 
       氟是自然界中电负性最大的元素,几乎不能被激化,当碳链上的氢被氟取代后键能增加,键长变短,氟碳键的稳定性非常好,且氟碳分子间的作用力很小,因此氟碳聚合物具有极低的表面能,有良好的防水防油性能,氟聚合物的其防油机理是在基材的外表面形成一层薄膜,能显著降低基材的表面能,从而表现出疏水和拒油的特性。因此当含氟聚在固体表面形成复合膜后,含氟长链可在界面中延伸,并以定向排列方式排列,可实现防水防油效果。


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